Question

中國首艘航空母艦“遼寧”號正式交接入列和殲-15艦載戰(zhàn)斗機(jī)成功起降，對于有效維護(hù)國家主權(quán)、促進(jìn)世界和平與共同發(fā)展，具有重要意義．據(jù)了解，該航母長304m，寬70.5m，滿載時(shí)吃水深度11m；若殲-15戰(zhàn)斗機(jī)的質(zhì)量為3.3×10⁴ kg，輪胎與甲板總接觸面積6000cm²，戰(zhàn)斗機(jī)在約為2.5×10⁵N推力作用下滑跑20m用時(shí)5s．求：（g=10N/kg，ρ_海水=1.03×10³kg/m³）
（1）戰(zhàn)斗機(jī)停在甲板上對甲板的壓強(qiáng)；
（2）推力做功的功率；
（3）滿載時(shí)海水對艦底的壓強(qiáng)．

Answer 1

已知：h=11m，m=3.3×10⁴ kg，S=6000cm²=0.6m²，F(xiàn)=2.5×10⁵N，s=20m，t=5s，g=10N/kg，ρ_海水=1.03×10³kg/m³
求：（1）戰(zhàn)斗機(jī)停在甲板上對甲板的壓強(qiáng)p₁；
（2）推力做功的功率P；
（3）滿載時(shí)海水對艦底的壓強(qiáng)p₂．
解：（1）戰(zhàn)斗機(jī)對甲板的壓力：
F₁=G=mg=3.3×10⁴kg×10N/kg=3.3×10⁵N，
對甲板的壓強(qiáng)：
p₁===5.5×10⁵Pa；
（2）推力做的功：
W=Fs=2.5×10⁵N×20m=5×10⁶J，
推力所做的功率：
P===10⁶W；
（3）滿載時(shí)海水對艦底的壓強(qiáng)：
p₂=ρ_海水gh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×11m=1.133×10⁵Pa．
答：（1）戰(zhàn)斗機(jī)停在甲板上對甲板的壓強(qiáng)為3.3×10⁵N；
（2）推力做功的功率為10⁶W；
（3）滿載時(shí)海水對艦底的壓強(qiáng)1.133×10⁵Pa．
分析：（1）戰(zhàn)機(jī)對航母的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出受到的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)W=Fs求出推力做的功，再根據(jù)P=求出推力做功的功率；
（3）知道滿載時(shí)吃水深度，根據(jù)p=ρgh求出海水對艦底的壓強(qiáng)．
點(diǎn)評：本題考查了固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活應(yīng)用，計(jì)算過程要注意單位的換算．